Parní stroj je tepelný stroj, který vykonává mechanickou práci pomocí páry jako pracovní tekutiny. Parní stroj využívá sílu vytvářenou tlakem páry k tlačení pístu tam a zpět uvnitř válce.
Tato tlačná síla může být přeměněna ojnicí a setrvačníkem na rotační sílu pro práci. Termín „parní stroj“ se obecně používá pouze pro pístové motory, jak bylo právě popsáno, nikoli pro parní turbínu.
Parní motory jsou motory s vnějším spalováním, kde se odděluje pracovní tekutina od zplodin hoření. Ideální termodynamický cyklus používaný k analýze tohoto procesu se nazývá Rankinův cyklus.
V obecném použití může termín parní stroj odkazovat buď na kompletní parní elektrárny (včetně kotlů atd.), jako jsou železniční parní lokomotivy a přenosné motory, nebo může odkazovat na samotný pístový nebo turbínový stroj, jako je paprsek a stacionární parní stroj.
Přestože zařízení poháněná párou byla známá již jako aeolipile v prvním století našeho letopočtu, s několika dalšími způsoby použití zaznamenanými v 16. a 17. století, je Thomas Savery považován za vynálezce prvního komerčně používaného zařízení na páru, parního čerpadla. který využíval tlak páry působící přímo na vodu.
První komerčně úspěšný motor, který dokázal přenášet nepřetržitý výkon do stroje, byl vyvinut v roce 1712 Thomasem Newcomenem. James Watt provedl zásadní zlepšení odstraněním použité páry do samostatné nádoby za účelem kondenzace, což výrazně zlepšilo množství práce získané na jednotku spotřebovaného paliva.
V 19. století poháněly továrny průmyslové revoluce stacionární parní stroje. Parní stroje nahradily plachty lodí na kolesových parnících a parní lokomotivy provozované na železnici.
Pístové parní stroje pístového typu byly dominantním zdrojem energie až do počátku 20. století, kdy pokroky v konstrukci elektromotorů a spalovacích motorů vedly k postupnému nahrazování parních strojů v komerčním využití. Parní turbíny nahradily při výrobě energie pístové motory díky nižší ceně, vyšší provozní rychlosti a vyšší účinnosti.
V parním stroji se horká pára, obvykle dodávaná kotlem, pod tlakem rozpíná a část tepelné energie se přeměňuje v práci. Zbytek tepla může uniknout, nebo pro maximální účinnost motoru může být pára kondenzována v samostatném zařízení, kondenzátoru, při poměrně nízké teplotě a tlaku.
Pro vysokou účinnost musí pára v důsledku své expanze v motoru procházet širokým teplotním rozsahem. Nejúčinnější výkon, tedy největší výkon práce v poměru k dodanému teplu, je zajištěn použitím nízké teploty kondenzátoru a vysokého tlaku kotle.
Pára může být dále ohřívána průchodem přes přehřívák na cestě z kotle do motoru. Běžný přehřívák je skupina paralelních trubek, jejichž povrchy jsou vystaveny horkým plynům v topeništi kotle.
Pomocí přehřívačů lze páru ohřát nad teplotu, na kterou se vyrábí vařící vodou.
U pístového motoru, pístového a válcového typu parního stroje, je pára pod tlakem přiváděna do válce ventilovým mechanismem. Jak se pára rozpíná, tlačí píst, který je obvykle spojen s klikou na setrvačníku a vytváří rotační pohyb. U dvojčinného motoru je pára z kotle přiváděna střídavě na každou stranu pístu.
U jednoduchého parního stroje expanze páry probíhá pouze v jednom válci, kdežto ve složeném motoru jsou dva nebo více válců zvětšující se velikosti pro větší expanzi páry a vyšší účinnost; první a nejmenší píst je ovládán počáteční vysokotlakou párou a druhý nízkotlakou párou odváděnou z prvního.
V parní turbíně je pára vypouštěna vysokou rychlostí tryskami a poté protéká řadou stacionárních a pohyblivých lopatek, což způsobuje pohyb rotoru vysokou rychlostí. Parní turbíny jsou kompaktnější a obvykle umožňují vyšší teploty a větší expanzní poměry než pístové parní stroje. Turbína je univerzální prostředek používaný k výrobě velkého množství elektrické energie pomocí páry.
Parní stroje byly používány ve všech druzích aplikací včetně
